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guifan

木虫 (著名写手)

应助: 9 (幼儿园)
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虫号: 717940
注册: 2009-03-08
专业: 金属结构材料

[交流] 【重点讨论】Castep中的Empty Band的用处和设置？（参与讨论就有机会赢取大礼包！）已有14人参与

在Castep中，有两处地方出现了Empty Band的设置：
1， Electronic/SCF
2， Properties/Band structure
不知各位虫友有没有注意到这两处参数的设置，特别是前一项可能涉及到比较深入的理论基础！
后一项的意义是：Band Structure中的Empty Band使用SCF中计算得到的Hamilton数据对能带进行填充。这时候单纯从能带理论出发，价带表明填充了电子的能带，而空带则表明未填充电子的能带。这时候设置Empty Band，则表明需要在Fermi面以上增加空带数。
对前一项的意义，在此希望发挥集体的智慧，请各位虫友一起来讨论一下！

[ Last edited by wuli8 on 2009-12-23 at 13:02 ]

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1楼 2009-12-20 15:07:54

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chdx0618

木虫 (小有名气)

应助: 0 (幼儿园)
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红花: 6
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虫号: 1196285
注册: 2011-01-26
性别: GG
专业: 无机非金属类光电信息与功

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖

http://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=2940179
MS软件CASTEP模块设置empty bands的地方有两个，一个是electronic structure计算参数设置菜单下empty bands设置，这个地方的empty bands实际上是计算体系所有可填充的能级个数；其次是在properties计算菜单下empty bands设置，包括band和PDOS等计算内容，此处是指Fermi面以上的empty 能级的个数。因此这个两个地方的empty bands物理意义并不是相同的。由于第一原理计算采用了冻结芯轨道的赝势方法，因此这里体系所有的能级个数和导带的空带数目都是说价电子。因此只要计算体系中原子赝势价电子轨道形式已知，价电子总数目已知，那么可以从理论上计算出每个计算体系最佳的empty bands的个数。需要指出的是empty数目和计算是否采用自旋极化有关系。自旋极化计算时轨道自旋简并性自动解除，Spin up和Spin down方向的轨道是分开单独计算的，因此此时empty bands 的数量大致为non－spin polarized下的两倍左右。自旋极化下empty bands数量不是能严格的得到，因为不同自旋能带由于交换分裂后填充数目不同。
Spin Non－Polarized calculations：
Nempty=Nval-Ntotal/2.
Nempty为计算Bands和DOS时empty bands数量；Nval为价电子轨道的总数目（计算时需要考虑特定轨道角动量l对应的磁量子数m的简并性）；Ntotal总的价电子数目。
在执行Optimization和Single point energy任务的时候electronic菜单下empty bands数量就是Nval
Spin Polarized calculations：
Nempty=2Nval-Ntotal.
此时empty bands数量大概是自旋非极化的两倍，此时可以认为一个电子占据一个自旋轨道。总的自旋轨道数量是总价电子轨道的两倍